2025年數(shù)據(jù)建模方法及數(shù)據(jù)庫應(yīng)用測試卷附答案一、單項(xiàng)選擇題（每題2分，共40分）1.在數(shù)據(jù)建模中，以下哪項(xiàng)屬于概念模型的典型特征？A.定義具體字段的數(shù)據(jù)類型B.描述業(yè)務(wù)實(shí)體及其關(guān)系C.優(yōu)化數(shù)據(jù)庫物理存儲結(jié)構(gòu)D.設(shè)計(jì)索引和分區(qū)策略答案：B2.2025年主流的湖倉一體架構(gòu)中，數(shù)據(jù)建模需重點(diǎn)考慮的特性是？A.嚴(yán)格的事務(wù)一致性B.結(jié)構(gòu)化與非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)的統(tǒng)一建模C.單表百萬級數(shù)據(jù)的查詢性能D.傳統(tǒng)關(guān)系型數(shù)據(jù)庫的范式約束答案：B3.關(guān)于維度建模中的“退化維度”，正確的描述是？A.維度表中丟失關(guān)鍵屬性的維度B.事實(shí)表中直接存儲的維度標(biāo)識符，未單獨(dú)建模為維度表C.因數(shù)據(jù)量過大被拆分的維度表D.僅用于歷史數(shù)據(jù)追溯的維度答案：B4.某電商平臺需支持“商品-用戶-訂單”三元關(guān)系的實(shí)時(shí)分析，最適合的數(shù)據(jù)庫模型是？A.關(guān)系模型B.圖模型C.鍵值模型D.文檔模型答案：B5.第三范式（3NF）要求消除？A.非主屬性對候選鍵的部分依賴B.非主屬性對候選鍵的傳遞依賴C.主屬性之間的傳遞依賴D.多值依賴答案：B6.在分布式數(shù)據(jù)庫中，基于Raft協(xié)議的一致性策略更側(cè)重滿足CAP定理中的？A.一致性（Consistency）和分區(qū)容錯(cuò)性（PartitionTolerance）B.可用性（Availability）和分區(qū)容錯(cuò)性（PartitionTolerance）C.一致性（Consistency）和可用性（Availability）D.僅分區(qū)容錯(cuò)性（PartitionTolerance）答案：A7.以下哪項(xiàng)是數(shù)據(jù)湖建模中“數(shù)據(jù)編目（DataCatalog）”的核心功能？A.實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)清洗B.元數(shù)據(jù)管理與血緣追蹤C(jī).結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)存儲D.跨庫事務(wù)處理答案：B8.設(shè)計(jì)醫(yī)療系統(tǒng)的患者信息表時(shí)，若需存儲“過敏史”（可能包含多個(gè)過敏原），更符合高內(nèi)聚原則的建模方式是？A.在患者表中增加多個(gè)字段（如allergy_1、allergy_2）B.新建過敏信息表，通過外鍵關(guān)聯(lián)患者表C.使用JSON格式字段存儲過敏列表D.將過敏史拆分為獨(dú)立數(shù)據(jù)庫答案：B9.2025年某金融機(jī)構(gòu)采用云原生數(shù)據(jù)庫，其數(shù)據(jù)建模需重點(diǎn)適配的特性是？A.單機(jī)高并發(fā)事務(wù)B.彈性擴(kuò)縮容與多租戶隔離C.傳統(tǒng)物理機(jī)的IO優(yōu)化D.單庫TB級數(shù)據(jù)量限制答案：B10.關(guān)于星型模式與雪花模式的對比，正確的是？A.星型模式的維度表更規(guī)范，雪花模式的維度表更冗余B.雪花模式的查詢性能通常優(yōu)于星型模式C.星型模式適合實(shí)時(shí)分析，雪花模式適合歷史歸檔D.雪花模式通過維度表的規(guī)范化減少存儲冗余答案：D11.在NoSQL數(shù)據(jù)庫中，文檔模型（如MongoDB）的建模核心是？A.嚴(yán)格的表結(jié)構(gòu)約束B.靈活的半結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)存儲C.基于鍵的快速讀寫D.圖結(jié)構(gòu)的關(guān)系查詢答案：B12.某物流系統(tǒng)需記錄“運(yùn)輸路線”（包含起點(diǎn)、終點(diǎn)、途徑節(jié)點(diǎn)），最適合的數(shù)據(jù)庫模型是？A.列族模型B.文檔模型C.圖模型D.鍵值模型答案：C13.數(shù)據(jù)建模中的“反規(guī)范化”操作主要目的是？A.提升數(shù)據(jù)一致性B.減少存儲冗余C.優(yōu)化查詢性能D.滿足事務(wù)完整性答案：C14.2025年主流的AI輔助數(shù)據(jù)建模工具通?；谝韵履姆N技術(shù)？A.規(guī)則引擎B.監(jiān)督學(xué)習(xí)（如分類模型）C.無監(jiān)督學(xué)習(xí)（如聚類分析）D.強(qiáng)化學(xué)習(xí)答案：C（注：通過聚類歷史建模模式自動(dòng)推薦結(jié)構(gòu)）15.以下哪項(xiàng)是OLTP數(shù)據(jù)庫與OLAP數(shù)據(jù)庫建模的核心差異？A.OLTP側(cè)重事務(wù)原子性，OLAP側(cè)重復(fù)雜查詢B.OLAP使用星型模式，OLTP使用ER模型C.OLTP支持實(shí)時(shí)寫入，OLAP僅支持批量寫入D.OLAP的數(shù)據(jù)模型更規(guī)范，OLTP更冗余答案：A16.設(shè)計(jì)物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備日志數(shù)據(jù)庫時(shí)，若需支持“按設(shè)備ID快速查詢最近7天的溫度數(shù)據(jù)”，最優(yōu)索引策略是？A.對設(shè)備ID建立主鍵索引B.對（設(shè)備ID，時(shí)間戳）建立復(fù)合索引C.對時(shí)間戳建立全局索引D.對溫度值建立哈希索引答案：B17.在分布式事務(wù)中，TCC（Try-Confirm-Cancel）模式與XA協(xié)議的主要區(qū)別是？A.TCC支持跨數(shù)據(jù)庫事務(wù)，XA僅支持單數(shù)據(jù)庫B.TCC通過業(yè)務(wù)層補(bǔ)償實(shí)現(xiàn)，XA通過數(shù)據(jù)庫層兩階段提交C.TCC保證強(qiáng)一致性，XA保證最終一致性D.TCC適用于短事務(wù)，XA適用于長事務(wù)答案：B18.數(shù)據(jù)建模中“慢變化維度（SCD）”的典型應(yīng)用場景是？A.實(shí)時(shí)更新的用戶地理位置B.偶爾變更的客戶聯(lián)系方式C.高頻變化的股票價(jià)格D.固定不變的產(chǎn)品分類答案：B19.某社交平臺需支持“用戶-好友-動(dòng)態(tài)”的關(guān)聯(lián)查詢（如“查看好友A最近點(diǎn)贊的動(dòng)態(tài)”），最適合的數(shù)據(jù)庫是？A.關(guān)系型數(shù)據(jù)庫（如PostgreSQL）B.列族數(shù)據(jù)庫（如HBase）C.圖數(shù)據(jù)庫（如Neo4j）D.文檔數(shù)據(jù)庫（如MongoDB）答案：C20.2025年企業(yè)級數(shù)據(jù)建模規(guī)范中，“數(shù)據(jù)標(biāo)簽化”的主要目的是？A.增加數(shù)據(jù)存儲量B.提升數(shù)據(jù)可發(fā)現(xiàn)性與業(yè)務(wù)關(guān)聯(lián)性C.替代傳統(tǒng)主鍵設(shè)計(jì)D.簡化ETL流程答案：B二、填空題（每題2分，共20分）1.數(shù)據(jù)建模的三個(gè)層次是概念模型、邏輯模型和________。答案：物理模型2.維度建模中，事實(shí)表存儲的是________（如交易量、點(diǎn)擊次數(shù)）。答案：量化的業(yè)務(wù)事件3.在ER模型中，若實(shí)體A與實(shí)體B存在“1對多”關(guān)系，則外鍵通常存儲在________的實(shí)體表中。答案：多端（或B）4.分布式數(shù)據(jù)庫的“讀寫分離”策略主要用于優(yōu)化________性能。答案：讀（或查詢）5.數(shù)據(jù)湖的“元數(shù)據(jù)管理”需記錄數(shù)據(jù)的來源、格式、更新時(shí)間和________等信息。答案：血緣關(guān)系（或數(shù)據(jù)流向）6.第三范式（3NF）要求所有非主屬性既不部分依賴也不________于候選鍵。答案：傳遞依賴7.圖數(shù)據(jù)庫中的“邊（Edge）”表示實(shí)體之間的________。答案：關(guān)系（或關(guān)聯(lián)）8.為解決關(guān)系型數(shù)據(jù)庫的擴(kuò)展性瓶頸，2025年出現(xiàn)的“多模數(shù)據(jù)庫”支持________、文檔、圖等多種數(shù)據(jù)模型的混合存儲。答案：關(guān)系型（或傳統(tǒng)關(guān)系）9.數(shù)據(jù)建模中“分區(qū)”是指將大表按________（如時(shí)間、地域）劃分為更小的子集。答案：特定規(guī)則（或鍵值）10.在CAP定理中，分布式系統(tǒng)無法同時(shí)滿足一致性、可用性和________。答案：分區(qū)容錯(cuò)性三、簡答題（每題8分，共40分）1.簡述湖倉一體架構(gòu)下數(shù)據(jù)建模的核心挑戰(zhàn)及應(yīng)對策略。答案：挑戰(zhàn)：①結(jié)構(gòu)化與非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)的統(tǒng)一建模；②實(shí)時(shí)與批量數(shù)據(jù)的融合處理；③跨存儲層（湖、倉）的元數(shù)據(jù)一致性。應(yīng)對策略：①采用開放格式（如Parquet、DeltaLake）統(tǒng)一存儲；②設(shè)計(jì)分層元數(shù)據(jù)目錄（如HiveMetastore擴(kuò)展）；③通過CDC（變更數(shù)據(jù)捕獲）技術(shù)實(shí)現(xiàn)湖倉數(shù)據(jù)同步。2.對比ER模型與維度模型在設(shè)計(jì)目標(biāo)、適用場景上的差異。答案：設(shè)計(jì)目標(biāo)：ER模型側(cè)重?cái)?shù)據(jù)的一致性與規(guī)范化（減少冗余），維度模型側(cè)重分析性能（通過冗余加速查詢）。適用場景：ER模型用于OLTP系統(tǒng)（如訂單交易），維度模型用于OLAP系統(tǒng)（如銷售分析）。3.說明數(shù)據(jù)庫索引的設(shè)計(jì)原則，并舉例說明過度索引的危害。答案：原則：①在高頻查詢字段（如WHERE、JOIN條件）上建索引；②避免在低基數(shù)字段（如性別）建索引；③復(fù)合索引遵循“最左匹配”規(guī)則。危害：過度索引會增加寫操作（INSERT/UPDATE/DELETE）的開銷，占用額外存儲，可能導(dǎo)致查詢優(yōu)化器選擇錯(cuò)誤索引。例如，對用戶表的“姓名”“年齡”“地址”均單獨(dú)建索引，會顯著降低用戶信息更新的效率。4.解釋分布式數(shù)據(jù)庫中“最終一致性”的含義，并說明其在2025年高并發(fā)場景下的適用性。答案：最終一致性指系統(tǒng)在一段時(shí)間內(nèi)允許數(shù)據(jù)副本存在差異，但經(jīng)過同步后最終所有副本達(dá)成一致。適用性：高并發(fā)場景（如電商大促）中，強(qiáng)一致性會導(dǎo)致事務(wù)阻塞，影響可用性；最終一致性通過放松實(shí)時(shí)一致性要求，提升系統(tǒng)吞吐量，適用于對延遲敏感但允許短暫數(shù)據(jù)不一致的場景（如商品庫存顯示）。5.設(shè)計(jì)醫(yī)療影像數(shù)據(jù)庫時(shí)，需考慮哪些特殊建模需求？請列舉3點(diǎn)并說明理由。答案：①大對象存儲：醫(yī)療影像（如DICOM文件）體積大，需使用BLOB類型或獨(dú)立存儲（如對象存儲）關(guān)聯(lián)；②版本管理：影像可能被多次修改（如復(fù)診標(biāo)注），需記錄歷史版本；③隱私保護(hù)：患者信息需加密存儲，建模時(shí)需設(shè)計(jì)脫敏字段（如僅存儲患者ID而非姓名）。四、應(yīng)用題（每題10分，共30分）1.某電商平臺需構(gòu)建“商品-訂單-用戶”核心業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)庫，要求：（1）繪制簡化的ER圖（用矩形表示實(shí)體，菱形表示關(guān)系，標(biāo)注基數(shù)）；（2）為訂單表設(shè)計(jì)字段（至少5個(gè)），并說明主鍵和外鍵的選擇。答案：（1）ER圖：用戶（1）—（）訂單（）—（1）商品（注：一個(gè)用戶可下多個(gè)訂單，一個(gè)訂單包含多個(gè)商品）。（2）訂單表字段：order_id（主鍵，自增）、user_id（外鍵，關(guān)聯(lián)用戶表user_id）、product_id（外鍵，關(guān)聯(lián)商品表product_id）、order_time（下單時(shí)間）、amount（訂單金額）、status（訂單狀態(tài)）。主鍵選擇order_id（唯一標(biāo)識訂單），外鍵user_id關(guān)聯(lián)用戶表保證用戶存在性，product_id關(guān)聯(lián)商品表保證商品有效性。2.某視頻平臺需分析“用戶觀看行為”（如觀看時(shí)長、暫停次數(shù)、跳轉(zhuǎn)次數(shù)），要求用維度建模設(shè)計(jì)事實(shí)表與維度表：（1）列出至少3個(gè)維度；（2）設(shè)計(jì)事實(shí)表的核心度量值；（3）說明星型模式與雪花模式在此場景下的選擇依據(jù)。答案：（1）維度：時(shí)間維度（日期、小時(shí)）、用戶維度（用戶ID、年齡、性別）、視頻維度（視頻ID、類別、時(shí)長）。（2）事實(shí)表度量值：觀看時(shí)長（秒）、暫停次數(shù)、跳轉(zhuǎn)次數(shù)、完成率（%）。（3）選擇星型模式：視頻平臺分析需高頻關(guān)聯(lián)維度表（如按用戶、時(shí)間、視頻統(tǒng)計(jì)），星型模式通過冗余維度屬性減少JOIN操作，提升查詢速度；雪花模式需規(guī)范化維度表（如將視頻類別拆分為獨(dú)立表），會增加查詢復(fù)雜度，不適用于實(shí)時(shí)分析場景。3.給定以下慢查詢SQL（運(yùn)行于MySQL8.0），分析其性能問題并提出優(yōu)化方案：```sqlSELECTu.username,o.order_amount,duct_nameFROMusersuLEFTJOINordersoONu.user_id=o.user_idLEFTJOINproductspONduct_id=duct_idWHEREu.register_time>'2023-01-01'ANDo.order_status='completed'ANDp.category='electronics';```答案：性能問題分析：①多表JOIN未合理使用索引：orders表的user_id、product_id，products表的category可能缺少索引；②LEFTJOIN與WHERE條件沖突：o.order_status='completed'和p.category='electronics'會過濾掉LEFTJOIN的“未匹配”記錄，實(shí)際等價(jià)于INNERJOIN，可能導(dǎo)致執(zhí)行計(jì)劃誤判；③數(shù)據(jù)量假設(shè)：若users表（register_time>'2023-01-01'）結(jié)果集大，會導(dǎo)致JOIN開銷增加。優(yōu)化方案：①為orde